Магистерская диссертация на тему:

Структура работы
Введение:
- Актуальность проблемы
- Цель работы
Методика:
- Объекты исследования
- Идентификация соединений
Результаты:
Анализ нерастворимого полифосфата Сu(NH4)2(PO3)4
- химический анализ
- ИК спектр
- кристаллографические характеристики
Анализ гидратированного полифосфата меди-диаммония Сu(NH4)2(PO3)4∙2H2O
- химический анализ
- кривые ДГ и ДСК
- ИК спектр
- Состав кристаллических фосфатов в системе Cu2O–NH4PO3 при 300 ºС
- Состав кристаллических фосфатов в системе Cu2O–NH4PO3 при 400 ºС
- Результаты поэтапного исследования кристаллических продуктов взаимодейсвия в системе - Результаты поэтапного исследования кристаллических продуктов взаимодейсвия в системе NH4PO3 - Условия получения фосфатов меди в реакциях с ПФА
- Влияние фосфатов никеля на огнестойкость полиамидных композиций
Выводы:

Двойные конденсированные фосфаты металла-аммония
(MII)NH4(PO3)3
(MII)(NH4)2(PO3)4
(MIII)NH4(PO3)4
(MIII)(NH4)2(PO3)5
(MIV)(NH4)2P4O13

Известные конденсированные фосфаты состава (MII)(MI)2(PO3)4
Катион

Цель работы:
поиск новых двойных конденсированных фосфатов меди-диаммония в системе оксид никеля – полифосфат аммония
установление оптимальных условий синтеза двойных полифосфатов меди-аммония
тестирование полученных соединений в качестве огнеретардантов в композициях на основе полиамида-6

Объекты исследования:
Исходные реагенты:
Cu2O ч.
NH4PO3 Exflaim 201, Китай
Соотношение компонентов:
Cu2O :NH4PO3 = 1:3; 1:5, 1:8
Температура взаимодействия:
300 и 400 оС

Идентификация соединений
Рентгенофазовый анализ (дифрактометр HZG 4A, CuKα–излучение, Cu–фильтр)
(анализ рентгенограмм порошковых образцов выполняли с помощью программы TREOR90)
Микрокристаллооптический анализ (микроскоп ERGAVAL, Carl Zeiss, Германия)
ИК спектроскопия (Thermo Cucolet Avatar ITIR 330)
Бумажная хроматография
Химический анализ:
P – фотокалориметрия;
Cu – комплексонометрия;
N – метод Кьельдаля
Совмещенный термический анализ (термоанализатор STA 449 Jupiter, NETZSCH, Бавария).

Химический анализ нерастворимого полифосфата Сu(NH4)2(PO3)4

ИК спектр нерастворимого полифосфата Cu(NH4)2(PO3)4

Кристаллографические характеристики соединений состава М(NH4)2(PO3)4 (пр. гр. Р21/n, Z=4)

Химический анализ гидратированного полифосфата меди-диаммония Cu(NH4)2(PO3)4∙2H2O

Кривые ДСК (1) и ТГ (2) Cu(NH4)2(PO3)4∙2H2O

ИК спектр Cu(NH4)2(PO3)4 ∙2H2O

Состав кристаллических фосфатов в системе Cu2O–NH4PO3 при 300 ºС

Состав кристаллических фосфатов в системе Cu2O–NH4PO3 при 400 ºС

Результаты поэтапного исследования кристаллических продуктов взаимодействия в системе Cu2O – NH4PO3
Cu(NH4)2(PO3)4-II → r-CuNH4(PO3)4 → o-CuNH4(PO3)4 → Cu2P4O12

Условия получения фосфатов меди в реакциях с ПФА

Кривые ДСК (а) и ТГ (б)
r–CuNH4(PO3)3 (1) и o–CuNH4(PO3)3 (2) > 450 oC
CuNH4(PO3)3––––––––––––> 0.5Cu2P4O12 + [HPO3]
–NH3

Кривые ДСК (1) и ТГ (2) Cu(NH4)2(PO3)4∙2H2O Cu(NH4)2(PO3)4
350–450 °C 450–550 °C
Cu(NH4)2(PO3)4 ––––––> o–CuNH4(PO3)3 + [HPO3] ––––––> 0,5Cu2P4O12 + 2[HPO3]
– NH3 –NH3

Влияние фосфатов никеля на огнестойкость полиамидных композиций

Выводы:
Исследовано взаимодействие оксида меди с полифосфатом аммония при 300 и 400 °С.
Определены условия кристаллизации двух известных модификаций (ромбоэдрической и орторомбической) двойного полифосфата меди-аммония CuNH4(PO3)3
Установлено образование двух новых двойных полифосфатов меди−диаммония: моноклинного Cu(NH4)2(PO3)4 (пр. гр. Р21/n, a = 11,188(3) Å; b = 12,702(2) Å; c = 7,729(2)Å; β = 101,40(2)º) и водорастворимого Cu(NH4)2(PO3)4∙2H2O, идентификация которых выполнена с помощью РФА, ХА, совмещенного термического анализа, бумажной хроматографии, ИК спектроскопии
На основании установленных закономерностей кристаллизации соединений в расплаве полифосфата аммония разработан универсальный способ получения конденсированных фосфатов меди, согласно которому, варьируя соотношение реагентов в исходной смеси, температуру и продолжительность взаимодействия, можно получать любые конденсированные фосфаты меди
Показано, что синтезированные двойные полифосфаты меди-диаммония термически устойчивы до 300 °С, что позволяет использовать их при получении полиамидных композиций
Установлено, что огнезащитные свойства гидратированного полифосфата меди-диаммония обеспечивают возможность получения трудногорючих композиций на основе полиамида-6 класса ПВ-0